KR20210013192A - 액화가스 지지 쇼크업소버 및 이를 이용한 차량 - Google Patents

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Abstract

일종의 액화가스 지지 쇼크업소버이고 주로 액화가스 어큐뮬레이터(4)와 단일 작동 유압실린더(7)로 구성된 액화가스 지지 쇼크업소버의 유로를 두 갈래로 나누며 그 중 한 개 회로는 단일 작동 유압실린더(7)로 유입하는 급액유로(9)이고 다른 한 개 회로는 단일 작동 유압실린더(7)에서 유출하는 출액유로(6)이다. 측력소자를 사용하여 액화가스 지탱 쇼크업소버가 지지물에 대한 지지력 값을 측정하고 제어모듈(1)은 지지력 값을 설정력 값 또는 지지 쇼크업소버가 지지하는 물체의 중력값과 비교하며 비교결과에 따라 기계식, 유압식 또는 전자식 제어 등 방식을 통하여 각각 액화가스 지지 쇼크업소버의 급액유로(9)와 출액유로(6)의 감쇠를 제어하고 따라서 지지 쇼크업소버의 지지력 값을 조절하여 지지 쇼크업소버의 지지력 값이 설정력 값 또는 지지 쇼크업소버가 지지하는 물체의 중력값과 같거나 접근하게 한다.

Description

액화가스 지지 쇼크업소버 및 이를 이용한 차량
본 발명은 일종의 액화가스 지지 쇼크업소버에 관한 것으로서, 특히 차량 쇼크업소버에 적용된다.
액화가스 지지 쇼크업소버는 압축공기를 탄성 요소로 사용하고 오일을 중간매질로 하며 오일이 유압실린더를 통하여 압력을 전달하는 일종의 지지 쇼크업소버이다. 액화가스 지지 쇼크업소버 제어방법은 감쇠 목적을 달성하기 위하여 보통 유압실린더 내부의 댐핑밸브, 단방향밸브 등에 의해 제어된다.
수동식 지지 쇼크업소버에 있어서 감쇠력의 크기는 보통 댐핑밸브 양쪽의 차압 크기에 따라 결정되고, 감쇠값은 조절할 수 없으며 적응성이 떨어지고 충격 완화 효과가 이상적이지 못하다. 반능동식 지지 쇼크업소버 또는 능동식 지지 쇼크업소버는 통상적으로 전기제어방식을 사용하여 댐핑밸브의 감쇠를 조절하고 비교적 복잡한 데이터 수집, 처리, 제어 등 부분으로 오리피스의 감쇠를 제어하여야 하며 사용하여야 하는 부품이 비교적 많고 원가가 비교적 높으며 제어이론, 방법, 데이터처리는 모두 비교적 복잡하고 신뢰성이 떨어지며 이는 현재 액화가스 쇼크업소버 적용이 보편화되지 못한 원인의 하나이기도 하고 특히 소형 승용차에서 적용이 더 적다.
종래기술은 아래와 같은 문제가 있다.
1. 액화가스 지지 쇼크업소버의 충격 완화성능이 좋지 않고 서로 다른 노면에 대한 적응성이 비교적 떨어진다.
2. 액화가스 지지 쇼크업소버의 구조가 복잡하고 감쇠제어에 사용하는 제어부품이 비교적 많으며 원가가 높고 수리가 곤란하다.
3. 액화가스 지지 쇼크업소버의 신뢰성이 낮고 특히 능동형 현수시스템에 사용하면 부품이 비교적 많고 제어이론이 복잡하고 고장율이 비교적 높다.
중국특허공개 CN208778564U
주로 액화가스 어큐뮬레이터와 단동 유압실린더로 구성된 액화가스 지지 쇼크업소버의 유로를 두 개 회로로 나눈다. 그중 한 개는 유압실린더로 유입하는 급액유로이고 다른 한 개는 유압실린더에서 유출하는 출액유로이다. 측력소자를 사용하여 액화가스 지지 쇼크업소버의 지지물에 대한 지지력 값을 측정한다. 제어모듈은 지지력 값을 설정력 값 또는 지지 쇼크업소버가 지지하는 물체의 중력값과 비교하며 비교결과에 따라 기계식, 유압식 또는 전자식 제어 등 방식을 통하여 각각 쇼크업소버의 급액유로와 출액유로의 감쇠를 제어한다. 따라서 쇼크업소버의 지지력값을 조절하여 지탱 쇼크업소버의 지지력값이 설정력 값 또는 지지 쇼크업소버가 지지하는 물체의 중력값과 같거나 접근하게 한다.
구체적인 해결방안은 다음과 같다.
방안 1. 일종 액화가스 지탱 쇼크업소버(도 1)은 액화가스 어큐뮬레이터, 단동 유압실린더, 단방향밸브(16, 12), 댐핑밸브(24, 25), 측력소자, 제어모듈(1) 등을 포함한다.
댐핑밸브(24, 25)와 단방향밸브(16, 12)가 직렬로 연결된 두 갈래 유로가 급액유로와 출액유로로 구성되고, 유압실린더(7)와 액화가스 어큐뮬레이터 사이에서는 병렬로 연결된다. 측력소자가 지지 쇼크업소버의 실시간 지지력 값을 측정하고 제어모듈(1)이 실시간 지지력값을 목표힘 값과 비교하며 다시 비교결과에 따라 기계식, 유압식 또는 전자식 제어 등을 통하여 두 개 댐핑밸브(24, 25)의 감쇠를 각각 제어한다. 이렇게 유압실린더(7)에 진입과 유압실린더(7)에서 유출하는 액체흐름 유량과 압력을 제어하여 지지 쇼크업소버의 지지력 값이 설정치 값 또는 지지 쇼크업소버가 지지하는 물체의 중력과 같거나 그에 접근하게 하는 것을 특징으로 한다.
목표 힘 값: 액화가스 지지 쇼크업소버가 도달하여야 하는 지지력 값을 나타낸다. 필요에 따라 설정된 힘 값일 수 있으며 지지 쇼크업소버가 지지하는 물체의 근사 중력값일 수도 있다.
지지 쇼크업소버가 지지하는 물체의 중력값: 즉, 지탱 쇼크업소버가 지지하는 물체의 무게이고, 제어모듈이 측력소자의 실시간 측정치로 계산하여 얻을 수 있으며 그 방법에는 다음과 같은 몇 가지가 포함된다.
1. 정지상태에서 측력소자가 직접적으로 지지 쇼크업소버가 지지하는 물체의 중력값을 측정한다.
2. 제어모듈이 측력소자의 실시간 측정값에 따라 단위 시간당 측력소자가 측정한 평균 지지력 값을 계산한다. 즉, 단위 시간당 측력소자 측정값에 대하여 수차례 샘플링을 통하여 샘플링한 평균힘 값을 계산하며 이것을 지지 쇼크업소버가 지지하는 물체의 근사 중력값으로 한다.
3. 아날로그 저항필터 회로방법을 사용하여 단위 시간당 지지력 값의 평균 힘 값을 측정한다. 즉, (도 2) 저항필터 회로를 통하여 측력소자가 측정한 실시간 힘 값 평활필터를 근사 평균힘 값으로 하며, 이것을 지지 쇼크업소버가 지지하는 물체의 근사 중력값으로 한다.
4. 액화가스 어큐뮬레이터와 유압실린더 사이에 댐핑홀을 직렬로 연결시키는 방법을 사용하여 유압실리더 내 액체흐름의 평균 압력 계산을 통하여 평균힘 값을 계산한다. 방안8 (도 5)에서와 같이 제어포트(18)와 밸브포트(10)은 댐핑홀(27)을 통하여 서로 연결되어 메인 액화가스 어큐뮬레이터(4) 내의 압력이 유압실린더(7)의 평균 압력값에 접근하게 한다. 즉, 유압실린더(7)를 댐핑홀(27)을 통하여 메인 액화가스 어큐뮬레이터(4)와 서로 연결시키고 유압실린더(7) 내 압력이 높아지거나 낮아질 때 메인 액화가스 어큐뮬레이터(4) 내의 압력은 댐핑홀(27)의 작용으로 유압실린더(7)의 압력에 따라 천천히 증감된다. 댐핑홀(27)이 작을수록 메인 액화가스 어큐뮬레이터(4) 내의 압력은 유압실린더(7)의 평균힘 값에 접근하고 이것을 지지 쇼크업소버가 지지하는 물체의 근사 중력값으로 한다.
힘 값을 설정하는 방법을 목표 힘 값으로 사용할 때, 압력조절 스프링 또는 제어모듈 입력 방식을 통하여 힘 값을 설정할 수 있다.
측력소자: 압력 또는 힘 값을 직접 또는 간접측정 또는 설정할 수 있는 부품을 가리키고 예를 들면 측력 스프링, 압력설정 스프링, 압력센서, 힘센서 등 부품이다.
제어모듈의 기능: 측력소자가 측정한 실시간 힘 값 또는 실시간 압력 값을 접수 처리하고, 지지 쇼크업소버가 지지하는 물체의 중력값 및 목표 힘 값 또는 목표 압력 값을 계산 및 결정하며, 실시간 측정값을 목표값과 비교하고 비교결과에 따라 제어신호를 출력하여 댐핑밸브의 감쇠를 제어한다.
힘센서를 사용하는 액화가스 지지 쇼크업소버에 있어서 제어모듈은 주로 전자부품으로 구성되었고 마이크로컨트롤러, PLC 등 프로그래머블 제어모듈도 포함한다.
기계식 또는 유압식으로 제어하는 액화가스 지지 쇼크업소버에 있어서, 제어모듈은 측력소자를 댐핑밸브와 관련시킨 부품이다. 예를 들면 스프링 로딩을 측력소자의 지지 쇼크업소버로 사용하면(도 3과 같이) 압력 조절스프링(19)과 슬라이드 밸브(15)는 직접 작용한다. 즉, 압력조절 스프링과 슬라이드 밸브(15)는 제어모듈의 기능을 겸한다. 지지 쇼크업소버가 액화가스 어큐뮬레이터(도면5와 같이)를 측력소자로 사용할 때에도 동일하다. 보조 액화가스 어큐뮬레이터(23)와 슬라이드 밸브(15)는 직접 작동한다. 즉, 보조 액화가스 어큐뮬레이터(23)와 슬라이드 밸브(15)는 제어모듈의 기능을 겸한다.
감쇠 제어방법:
센서의 실시간 측정값이 목표 힘 값보다 크면 유압실린더(7) 급액유로(9) 위의 댐핑밸브의 감쇠값을 증가시키는 동시에 유압실린더(7) 출액유로(6) 위의 댐퍼의 감쇠값을 줄인다.
센서의 실시간 측정값이 목표 힘 값보다 작으면 유압실린더(7) 급액유로(9) 위의 댐핑밸브의 감쇠값을 줄이는 동시에 유압실린더(7) 출액유로(6) 위의 댐퍼의 감쇠값을 증가시킨다.
방안2. 방안1에 있어서, 상기 액화가스 지탱 쇼크업소버는 제어모듈이 측력소자가 측정한 지지 쇼크업소버의 실시간 지지력 값에 따라 단위 시간당 측력소자가 측정한 평균 지지력 값을 계산하고 이 평균 힘 값을 목표 힘 값으로 하는 것을 특징으로 한다.
이 평균 힘 값은 지지 쇼크업소버가 지지하는 물체의 중력값에 접근한다.
방안3. 방안1에 있어서, 상기 액화가스 지탱 쇼크업소버는 급액유로 위의 댐핑밸브와 출액유로 위의 댐핑밸브가 한 개 밸브소자 위에 집적되고, 밸브소자의 밸브블록(11)과 슬라이드 밸브(15)가 구성한 좌우 두 댐핑밸브는 각각 급액유로 댐핑밸브와 출액유로 댐핑밸브이며, 슬라이드 밸브(15)의 좌우 양쪽에 각각 제어모듈에 연결된 제어포트(18)와 유압실린더에 연결된 밸브포트(10)를 설치하고, 밸브포트(10)는 급액유로 댐핑밸브의 출액 밸브포트 및 출액유로 댐핑밸브의 급액 밸브포트와 서로 연결된다. 밸브블록에는 급액 댐핑밸브의 급액 밸브포트(14)와 출액 댐핑밸브의 출액 밸브포트(13)이 있고, 급액 댐핑밸브의 급액 밸브포트(14)는 급액유로 위의 급액 단방향밸브(16)와 서로 연결되며, 출액 댐핑밸브의 출액 밸브포트(13)는 출액유로의 출액 단방향밸브(12)와 서로 연결되어 급액유로와 출액유로가 메인 액화가스 어큐뮬레이터(4)와의 연결을 형성하고, 급액 단방향밸브(16)와 출액 단방향밸브(12)는 밸브소자 위에 집적할 수도 있고 밸브소자에 외부적으로 연결할 수도 있다. 제어포트(18)와 밸브포트(10)는 서로 연결될 수 있고 서로 연결되지 않을 수도 있으며 댐핑홀(27) 을 통하여 서로 연결할 수도 있다. 제어모듈은 제어포트(18)를 통하여 슬라이드 밸브(15)를 제어하여 좌우 이동시키며 이것으로 댐핑밸브의 감쇠를 제어하는 것을 특징으로 한다.
방안4. 방안1에 있어서, 상기 지지 쇼크업소버가 구성한 전자제어 액화가스 지지 쇼크업소버는 측력소자가 주로 힘센서 또는 압력센서로 구성되고, 댐핑밸브가 주로 각각 급액 단방향밸브(16)와 출액 단방향밸브(12) 위에 직렬 연결된 두 전자 제어식 댐퍼로 구성된다. 제어모듈이 센서의 측정값에 따라 지지 쇼크업소버가 지지하는 물체의 근사 증력값을 계산하고, 센서의 실시간 측정값을 지지 쇼크업소버가 지지하는 물체의 근사중력값과 비교하며, 비교결과에 따라 전자제어 댐퍼의 감쇠값을 제어하는 것을 특징으로 한다.
전자제어 댐퍼: 전류크기, 전압크기, 전기 공급시간 등 제어를 통하여 밸브소자 감쇠를 변화시키는 부품이 전자제어댐퍼이고 비례 솔레노이드밸브(Proportional solenoid valve), 자기유동식 댐핑밸브(Magnetorheological damping valve), 전기유동식댐퍼(Electrorheological damper) 등을 포함한다.
방안5. 방안1에 있어서, 상기 액화가스 지지 쇼크업소버가 구성한 자기유동식 액화가스 지지 쇼크업소버는 유압매질이 자기유동성(MR, Magneto Rheological) 유체이고, 측력소자가 주로 힘센서 또는 압력센서(26)로 구성되며, 댐핑밸브가 주로 두 개 자기유동식 댐핑밸브(25, 24)로 구성된다. 제어모듈(1)이 센서의 측정값에 따라 지지 쇼크업소버가 지지하는 물체의 중력값을 계산하며, 센서의 실시간 측정값을 지지 쇼크업소버가 지지하는 물체의 중력값과 비교하며, 비교결과에 따라 자기유동식 댐핑밸브(25, 24)의 감쇠값을 제어하는 것을 특징으로 한다.
방안6. (도 2) 방안3에 있어서, 상기 지지 쇼크업소버는 비례전자석(17) 등도 포함하고 측력소자가 주로 힘센서 또는 압력센서로 구성되며, 제어포트(18)와 밸브포트(10)가 완전히 서로 연결되며, 제어모듈이 힘센서의 측정값에 따라 지지 쇼크업소버가 지지하는 물체의 중력값을 계산하며, 힘센서의 실시간 측정값을 지지 쇼크업소버가 지지하는 물체의 중력값과 비교하고, 비교결과에 따라 비례전자석(17)을 제어하여 슬라이드 밸브(15)를 좌우 이동시키며 따라서 두 댐핑밸브의 감쇠값을 제어하는 것을 특징으로 한다.
방안7. (도 3) 방안3에 있어서, 상기 지지 쇼크업소버는 측력소자가 주로 압력조절 스프링(19)으로 구성되고 제어모듈이 주로 압력조절 스프링(19)과 슬라이드 밸브(15)로 구성된다. 제어포트(18)와 밸브포트(10)가 서로 연결되지 않는다. 제어포트(18)에 압력조절 스프링(19)이 있으며, 압력조절 스프링(19)의 힘이 직접적으로 슬라이드 밸브(15)에 작용하고 밸브포트(10)의 압력과 비교하여 슬라이드 밸브(15)를 제어하여 좌우 이동시켜서, 이것으로 두 댐핑밸브의 감쇠를 제어하는 것을 특징으로 한다.
방안8. (도 4) 방안7에 있어서, 상기 지지 쇼크업소버에는 전기제어 압력조절 실행장치(21), 주로 제어모듈(1)로 구성된 제어모듈, 압력센서 또는 힘센서(8)로 구성된 측력소자 등도 포함된다. 제어모듈은 측력소자가 측정한 지지 쇼크업소버가 지지하는 물체의 근사 중력값 크기에 따라 전기제어 압력조절 실행장치(21)를 통하여 압력조절 스프링(19)의 사전 설정 압력값을 조절한다. 사전 설정 압력값을 유압실린더(7) 내의 액체 흐름이 슬라이드 밸브(15)에 적재된 압력값과 비교하여 슬라이드 밸브(15)를 제어하여 좌우 이동시키며 이것으로 두 댐핑밸브의 감쇠를 제어하는 것을 특징으로 한다.
압력조절 실행모듈의 기능은 압력조절 스프링(19)의 사전 설정된 힘 값을 조절하는 것이다.
방안9. (도 5) 방안3에 있어서, 상기 지지 쇼크업소버는 측력소자가 주로 보조 액화가스 어큐뮬레이터(23)로 구성되고, 제어포트(18)가 밸브포트(10)와 서로 연결되지 않거나 댐핑홀(27)을 통하여 서로 연결되다. 보조 액화가스 어큐뮬레이터(23)가 제어포트(18)에 있고 슬라이드밸브(15) 위의 보조 액화가스 어큐뮬레이터(23)에 작용하는 압력과 슬라이드 밸브(15) 위의 밸브포트(10)에 작용하는 유압실린더 압력을 비교하여 슬라이드 밸브(15)를 추진하여 좌우 이동시키며 이것으로 두 개 댐핑밸브의 감쇠를 제어하는 것을 특징으로 한다.
방안10. 일종 차량은 예를 들면 이륜, 삼륜 또는 다륜 차량이 상술한 방안1~9 서술한 지지 쇼크업소버 장치 중의 한 가지 지지 쇼크업소버를 사용하는 것을 특징으로 한다.
1. 액화가스 지지 쇼크업소버의 충격완화 감쇠가 차량주행 과정의 도로상황에 따라 자동 조절될 수 있고, 자가 적응 충격완화의 기능을 가지게 한다.
2. 액화가스 지지 쇼크업소버의 신뢰성이 더 높고, 원가가 더 낮으며, 충격 완화효과가 더 좋고, 적응성이 더 강하게 한다.
3. 능동형 지지 쇼크업소버에 비교하여 그 구조가 더 간단하고 능동 충격완화 제어기능을 가진다.
도 1은 자기 유동식 액화가스 지지 쇼크업소버의 구성도이다.
도 2는 전자기 비례 솔레노이드 밸브 제어식 액화가스 지지 쇼크업소버의 구성도이다.
도 3은 스프링 사전 제어식 액화가스 지지 쇼크업소버의 구성도이다.
도 4는 전자 제어식 액화가스 지지 쇼크업소버의 구성도이다.
도 5는 액화가스 어큐뮬레이터 제어식 액화가스 지지 쇼크업소버의 구성도이다.
바람직한 실시예1: 도 1과 같이 자기 유동식 액화가스 지지 쇼크업소버 구성도.
해당 지지 쇼크업소버는 메인 액화가스 어큐뮬레이터(4), 단일작동 유압실린더(7), 급액 단방향밸브(16), 출액 단방향밸브(12), 출액 자기유동식 댐핑밸브(24), 급액 자기유동식 댐핑밸브(25), 압력센서(26), 제어모듈(1) 등을 포함한다. 급액 자기유동식 댐핑밸브(25)와 급액 단방향밸브(16)를 직렬로 연결된 급액유로와 출액 단방향밸브(12)와 출액 자기유동식 댐핑밸브(24)를 직렬로 연결된 출액유로는 메인 액화가스 어큐뮬레이터(4)와 유압실린더(7) 사이에 병렬로 연결된다. 압력센서(26)는 유압실린더(7)의 유로에 연결되어 유압실린더(7) 내 액체 압력값을 측정한다.
작동 원리:
제어모듈(1)은 압력센서(26)가 측정한 압력값에 따라 실시간 압력값과 단위 시간당 평균압력값을 계산하고, 단위 시간당 평균압력값을 해당 지지 쇼크업소버의 목표 압력값으로 하여 실시간 압력값과 비교하며 압력센서(26)의 실시간 압력값이 목표힘 값보다 크면 제어모듈(1)은 제어신호를 출력하여 유압실린더(7) 급액유로(9) 위의 급액 자기유동식 댐핑밸브(25)의 감쇠값을 증가시키는 동시에 유압실린더(7) 출액유로 위의 출액 자기유동식 댐핑밸브(24)의 감쇠값을 줄인다.
센서의 실시간 압력값이 목표 힘 값보다 작으면 제어모듈(1)은 제어신호를 출력하여 유압실린더(7) 급액유로(9) 위의 급액 자기유동식 댐핑밸브(25)의 감쇠값을 줄이는 동시에 유압실린더(7) 출액유로 위의 출액 자기유동식 댐핑밸브(24)의 감쇠값을 증가시킨다.
바람직한 실시예: 도 2와 같이 비례 솔레노이드 밸브제어식 액화가스 지지 쇼크업소버 구성도.
해당 지탱 쇼크업소버에는 주로 밸브블록(11)과 슬라이드밸브(15)로 구성된 두 개 댐핑밸브, 측력소자가 주로 힘센서(8)로 구성되고 제어모듈은 주로 제어모듈(1)로 구성된다. 급액 단방향밸브(16)와 출액 단방향밸브(12)는 밸브블록(11) 위에 집적되고 비례전자석(17) 등을 포함한다. 메인 액화가스 어큐뮬레이터(4)는 각각 급액 단방향밸브(16)와 출액 단방향밸브(12)를 거쳐 슬라이드밸브(15) 의 급액 밸브포트(14)와 출액 밸브포트(13)에 서로 통한 후 또 밸브포트(10)을 거쳐 유압실린더(7)까지 연결되고 제어포트(18)와 밸브포트(10)가 서로 통하며 슬라이드 밸브(15)가 비례 전자석(17) 이 그 좌우이동을 제어한다.
작동 원리:
제어모듈(1)은 힘센서(8)가 측정한 지지력 값에 따라 실시간 지지력 값과 단위 시간당 평균 지지력 값을 계산하고, 단위 시간당 평균 지지력 값을 해당 지지 쇼크업소버의 목표 지지력 값으로 하여 실시간 지지력 값과 비교한다. 힘센서의 실시간 지지력 값이 목표힘 값보다 크면 제어모듈(1)은 제어신호를 출력하여 비례 전자석(17)을 왼쪽 이동으로 제어하고 슬리이드 밸브(15)를 구동하여 왼쪽으로 이동시켜 유압실린더(7) 급액유로(9)에서 댐핑밸브의 감쇠값이 증가되고 유압실린더(7) 출액유로(6)에서 감쇠값이 줄어들게 한다.
힘센서의 실시간 지지력 값이 목표힘 값보다 작으면 제어모듈(1)은 제어신호를 출력하여 비례 전자석(17)을 오른쪽 이동으로 제어하고 슬리이드 밸브(15)를 오른쪽으로 이동시켜 유압실린더(7) 급액유로(9) 위의 댐핑밸브의 감쇠값이 줄어들고 유압실린더(7) 출액유로(6) 위의 감쇠값이 증가되게 한다.
바람직한 실시예3: 도 3과 같이 스프링 사전설정 제어식 액화가스 지지 쇼크업소버 구성도.
해당 지지 쇼크업소버에는 주로 밸브블록(11)과 슬라이드밸브(15) 로 구성된 댐핑밸브, 급액 단방향밸브(16)와 출액 단방향밸브(12)가 밸브블록(11)에 집적하고 측력소자가 주로 압력조절 스프링(19)으로 구성되며, 제어모듈이 주로 압력조절 스프링(19)과 슬라이드밸브(15)로 구성된 것을 포함한다. 메인 액화가스 어큐뮬레이터(4)는 급액 단방향밸브(16)와 출액 단방향밸브(12)를 거쳐 슬라이드 밸브(15)의 급액 밸브포트(14)와 출액 밸브포트(13)에 서로 통한 후 다시 밸브포트(10)를 거쳐 유압실린더(7)에 연결된다. 제어포트(18)는 밸브포트(10)와 서로 통하지 않으며 제어포트 위에 압력조절 스프링(19)이 있고 압력조절 스프링(19)의 힘이 슬라이드밸브(15)에 직접적으로 작용한다.
작동 원리:
밸브포트(10)의 압력은 압력조절 스프링(19)의 설정 힘 값보다 낮으면 슬라이드 밸브(15)가 오른쪽으로 이동하여 메인 액화가스 어큐뮬레이터(4)에서 유압실린더(7)로 유입하는 액체흐름 감쇠가 줄어들고 유압실린더(7)에서 메인 액화가스 어큐뮬레이터(4)로 유입하는 액체흐름 감쇠가 증가한다.
밸브포트(10)의 압력은 압력조절 스프링(19)의 설정 힘 값보다 높으면 슬라이드 밸브(15)가 왼쪽으로 이동하여 메인 액화가스 어큐뮬레이터(4)에서 유압실린더(7)로 유입하는 액체흐름 감쇠가 늘어나고 유압실린더(7)에서 메인 액화가스 어큐뮬레이터(4)로 유입하는 액체흐름 감쇠가 줄어든다.
바람직한 실시예4: 도 4와 같이 전기제어 자동제어식 액화가스 지지 쇼크업소버 구성도.
해당 지지 쇼크업소버에는 주로 밸브블록(11)과 슬라이드 밸브(15)로 구성된 댐핑밸브, 급액 단방향밸브(16)와 출액 단방향밸브(12)가 밸브블록(11)에 집적된다. 제어모듈은 주로 제어모듈(1)로 구성되며 전지제어 압력조절 실행장치(21), 힘센서(8) 및 압력조절 스프링(19)으로 구성된 측력소자 등이 포함되며, 메인 액화가스 어큐뮬레이터(4)가 급액 단방향밸브(16)와 출액 단방향밸브(12)를 거쳐 슬라이드 밸브(15)의 급액 밸브포트(14)와 출액 밸브포트(13)에 서로 통한 후 다시 밸브포트(10)를 거쳐 유압실린더(7)에 연결된다. 제어포트(18)는 밸브포트(10)와 서로 통하지 않으며 제어포트 위에 압력조절 스프링(19)이 있고 압력조절 스프링(19)의 힘은 슬라이드 밸브(15)에 직접적으로 작용한다. 제어모듈은 측력소자가 측정한 지지 쇼크업소버가 지지하는 물체의 근사 중력값에 따라 전기제어 압력조절 실행장치(21)를 제어하여 압력조절 스프링(19)의 사전 설정 압력값을 조절한다. 사전 설정 압력값은 유압실린더(7) 내의 액체 흐름에 의해 슬라이드 밸브(15)에 부하된 압력값과 비교하여 슬라이드 밸브(15)를 제어하여 좌우 이동하는 것을 특징으로 한다.
작동 원리:
밸브포트(10)의 압력은 압력조절 스프링(19) 의 설정 힘 값보다 낮으면 슬라이드 밸브(15)가 오른쪽으로 이동하여 메인 액화가스 어큐뮬레이터(4)에서 유압실린더(7)로 유입하는 액체흐름 감쇠가 줄어들고 유압실린더(7)에서 메인 액화가스 어큐뮬레이터(4)로 유입하는 액체흐름 감쇠가 증가한다.
밸브포트(10)의 압력은 압력조절 스프링(19)의 설정 힘 값보다 높으면 슬라이드 밸브(15)가 왼쪽으로 이동하여 메인 액화가스 어큐뮬레이터(4)에서 유압실린더(7)로 유입하는 액체흐름 감쇠가 늘어나고 유압실린더(7)에서 메인 액화가스 어큐뮬레이터(4)로 유입하는 액체흐름 감쇠가 줄어든다.
압력조절 실행장치(21)의 기능은 압력조절 스프링(19)의 사전 설정 힘 값을 조절하는 것이다.
바람직한 실시예5: 도 5와 같이 액화가스 어큐뮬레이터 제어식 액화가스 지지 쇼크업소버 구성도.
해당 지지 쇼크업소버에는 주로 밸브블록(11)과 슬라이드 밸브(15)로 구성된 댐핑밸브, 급액 단방향밸브(16)와 출액 단방향밸브(12)가 밸브블록(11)에 집적되는 것을 포함한다. 메인 액화가스 어큐뮬레이터(4)가 각각 급액 단방향밸브(16)와 출액 단방향밸브(12)를 거쳐 슬라이드 밸브(15)의 급액 밸브포트(14)와 출액 밸브포트(13)에 서로 통한 후 다시 밸브포트(10)를 거쳐 유압실린더(7)에 연결되다. 제어포트(18)가 밸브포트(10)와 댐핑홀(27)을 통하여 서로 통하며 제어포트(18) 위에 보조 액화가스 어큐뮬레이터(23)이 연결되고 댐핑홀(27)의 작용으로 보조 액화가스 어큐뮬레이터(23) 내의 액체압력이 유압실린터(7) 내의 평균 압력값에 접근하게 하는 것을 특징으로 한다.
쇼크업소버 작동시 슬라이드 밸브(15)에 적재한 보조 액화가스 어큐뮬레이터(23)의 압력은 슬라이드 밸브(15)의 밸브포트(10)에 적재한 압력과 비교한다. 밸브포트(10)의 압력이 압력조절 보조 액화가스 어큐뮬레이터(23)의 압력값보다 높으면 슬라이드 밸브(15)가 왼쪽으로 이동하여 메인 액화가스 어큐뮬레이터(4)에서 유압실린더(7)로 유입하는 액체흐름 감쇠가 늘어나고, 유압실린더(7)에서 메인 액화가스 어큐뮬레이터(4)로 유입하는 액체흐름 감쇠가 줄어든다. 밸브포트(10)의 압력은 압력조절 보조 액화가스 어큐뮬레이터(23)의 압력값보다 낮으면 슬라이드 밸브(15)가 오른쪽으로 이동하여 메인 액화가스 어큐뮬레이터(4)에서 유압실린더(7)로 유입하는 액체흐름 감쇠가 줄어들고 유압실린더(7)에서 메인 액화가스 어큐뮬레이터(4)로 유입하는 액체흐름 감쇠가 증가한다.
1: 제어모듈 2: 제어신호선
3: 센서신호선 4: 메인 액화가스 어큐뮬레이터
5: 메인 액화가스 어큐뮬레이터 인터페이스 6: 출액 유로
7: 유압실린더 8: 힘센서
9: 급액 유로 10: 밸브포트
11: 밸브블록 12: 출액 단방향 밸브
13: 출액 밸브포트 14: 급액 밸브포트
15: 슬라이드밸브 16: 급액 단방향 밸브
17: 비례 전자석 18: 밸브블록의 제어포트
19: 압력조절스프링 20: 압력조절볼트
21: 전기제어 압력조절 실행장치 22: 압력조절 실행장치 블록
23: 보조 액화가스 어큐뮬레이터 24: 출액 자기유동식 댐핑밸브
25: 급액 자기유동식 댐핑밸브 26: 압력센서
27: 댐핑홀

Claims (10)

  1. 액화가스 어큐뮬레이터, 단일 작동 유압실린더, 단방향밸브, 댐핑밸브, 측력소자, 제어모듈을 포함하는 액화가스 지지 쇼크업소버이며,
    상기 댐핑밸브와 단방향밸브를 직렬로 연결되는 두 갈래 유로가 급액유로와 출액유로를 구성하고 상기 유압실린더와 액화가스 어큐뮬레이터 사이에 병렬하여 연결되고, 상기 측력소자가 지지 쇼크업소버의 실시간 지지력 값을 측정하고 제어모듈이 실시간 지지력 값을 목표 힘 값과 비교하며 다시 비교 결과에 따라 기계식, 유압식 또는 전자식 제어 방식을 통하여 두 개 댐핑밸브의 감쇠를 각각 제어하는 것을 특징으로 하는 액화가스 지지 쇼크업소버.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어모듈은 측력소자의 실시간 측정값에 따라 단위 시간당 측력소자가 측정한 평균 지지력 값을 계산하고, 이 평균 지지력 값을 목표 힘 값으로 하는 것을 특징으로 하는 액화가스 지지 쇼크업소버.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 급액유로 위의 댐핑밸브와 출액유로 위의 댐핑밸브는 한 개 밸브소자 위에 집적되고,
    상기 밸브소자의 밸브블록(11)과 슬라이드 밸브(15)가 구성한 좌우 두 댐핑밸브가 각각 급액유로 댐핑밸브와 출액 유로 댐핑밸브이며,
    상기 슬라이드 밸브(15)의 좌우 양쪽에 각각 제어모듈과 연결된 제어포트(18)와 유압실린더에 연결된 밸브포트(10)를 설치하고,
    상기 밸브포트(10)가 급액유로 댐핑밸브의 출액 밸브포트 및 출액유로 댐핑밸브의 급액 밸브포트와 서로 연결되며,
    상기 밸브블록 위에 급액 댐핑밸브의 급액 밸브포트(14)와 출액 댐핑밸브의 출액 밸브포트(13)가 있고,
    상기 급액 댐핑밸브의 급액 밸브포트(14)가 급액유로 위의 급액 단방향밸브(16)와 서로 연결되며, 출액 댐핑밸브의 출액 밸브포트(13)가 출액유로 위 출액 단방향밸브(12)와 서로 연결되어 급액유로와 출액유로가 메인 액화가스 어큐뮬레이터(4)와의 연결을 구성하며,
    상기 급액 단방향밸브(16)와 출액 단방향밸브(12)가 밸브소자 위에 집적할 수도 있고 밸브소자에 외부적으로 연결될 수도 있으며,
    상기 제어포트(18)와 밸브포트(10)는 서로 연결될 수도 있고 서로 연결되지 않을 수도 있으며, 댐핑홀(27)을 통하여 서로 연결될 수도 있으며,
    상기 제어모듈이 제어포트(18)를 통하여 슬라이드 밸브(15)를 제어하여 좌우 이동시키며 이것으로 댐핑밸브의 감쇠를 제어하는 것을 특징으로 하는 액화가스 지지 쇼크업소버.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전자식 제어 액화가스 지탱 쇼크업소버는,
    상기 측력소자가 주로 힘센서 또는 압력센서로 구성되고, 댐핑밸브가 각각 급액 단방향밸브와 출액 단방향밸브 위에 직렬 연결된 두 회로 전기 제어댐퍼로 구성되며,
    상기 제어모듈이 센서의 측정값에 따라 지지 쇼크업소버가 지지하는 물체의 근사 중력값을 계산하고, 센서의 실시간 측정값을 지지 쇼크업소버가 지지하는 물체의 근사 중력값과 비교하며, 비교 결과에 따라 전자 제어 댐퍼의 감쇠값을 제어하는 것을 특징으로 하는 액화가스 지지 쇼크업소버.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 지지 쇼크업소버는 자기 유동식 액화가스 지지 쇼크업소버로서,
    유압매질이 자기 유동성(MR, Magneto Rheological) 유체이고, 상기 측력소자가 힘센서 또는 압력센서로 구성되며, 상기 댐핑밸브는 두 개 자기 유동식 댐퍼(24, 25) 로 구성되며,
    상기 제어모듈(1)이 센서의 측정값에 따라 지지 쇼크업소버가 지지하는 물체의 중력값을 계산하며, 센서의 실시간 측정값을 지지 쇼크업소버가 지지하는 물체의 중력값과 비교하며, 비교 결과에 따라 자기 유동식댐퍼(24, 25)의 감쇠값을 제어하는 것을 특징으로 하는 액화가스 지지 쇼크업소버.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 지지 쇼크업소버는 비례 전자석을 더 포함하고,
    상기 측력소자는 힘센서 또는 압력센서로 구성되며 제어포트(18)와 밸브포트(10)가 완전히 서로 연결되고,
    상기 제어모듈이 힘센서의 측정값에 따라 지지 쇼크업소버가 지지하는 물체의 중력값을 계산하고, 센서의 실시간 측정값을 지지 쇼크업소버가 지지하는 물체의 중력값과 비교하고, 비교결과에 따라 비례 전자석(17)을 제어하여 슬라이드 밸브(15)를 좌우 이동시키서 두 개 댐핑밸브의 감쇠값을 제어하는 것을 특징으로 하는 액화가스 지지 쇼크업소버.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 지지 쇼크업소버는,
    상기 측력소자는 압력조절 스프링(19)으로 구성되며, 제어모듈이 압력조절 스프링(19)과 슬라이드 밸브(15)로 구성되며, 제어포트(18)와 밸브포트(10)가 서로 연결되지 않고 제어포트(18) 위에 압력조절 스프링(19)이 있으며, 압력조절 스프링(19)의 힘은 직접적으로 슬라이드 밸브(15)에 작용하고 밸브포트(10)의 압력과 비교하여 슬라이드 밸브(15)를 제어하여 좌우 이동시키며 두 개 댐핑밸브의 감쇠를 제어하는 것을 특징으로 하는 액화가스 지지 쇼크업소버.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 지지 쇼크업소버에는 전기제어 압력조절 실행장치(21), 압력센서 또는 힘센서로 구성된 측력소자를 더 포함하고,
    상기 제어모듈이 측력소자가 측정한 지지 쇼크업소버가 지지하는 물체의 근사 중력값 크기에 따라 전기제어 압력조절 실행장치를 통하여 압력조절 스프링(19)의 사전 설정 압력값을 조절하며 사전 설정 압력값을 유압실린더(7) 내의 액류가 슬라이드 밸브(15)에 적재된 압력값과 비교하여 슬라이드 밸브(15)를 제어하여 좌우 이동시켜서 두 개 댐핑밸브의 감쇠를 제어하는 것을 특징으로 하는 액화가스 지지 쇼크업소버.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 지지 쇼크업소버는,
    상기 측력소자가 보조 액화가스 어큐뮬레이터(23)로 구성되고, 제어포트(18)가 밸브포트(10)와 서로 연결되지 않거나 또는 댐핑홀을 통하여 서로 연결되며, 상기 보조 액화가스 어큐뮬레이터(23)를 제어포트(18)에 연결시키고 슬라이드 밸브(15) 위의 보조 액화가스 어큐뮬레이터(23)에 작용하는 압력과 슬라이드 밸브(15) 위의 밸브포트(10)에 작용하는 유압실린더의 압력을 비교하여 슬라이드 밸브(15)를 좌우 이동시키며 이것으로 두 개 댐핑밸브의 감쇠를 제어하는 것을 특징으로 하는 액화가스 지지 쇼크업소버.
  10. 청구항 제1항 내지 제9항에 서술한 어느 하나의 액화가스 지지 쇼크업소버를 사용하는 것을 특징으로 하는 차량.
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